用于振动仪表的改进的电气配置制造技术

本发明专利技术提供了一种用于振动仪表（50）的传感器组件（200）。所述传感器组件（200）包括一个或多个管道（103A、103B）。所述传感器组件（200）还包括一个或多个传感器部件，其包括联接到所述一个或多个管道（103A、103B）的驱动器（104）、第一拾取传感器（105）、以及第二拾取传感器（105’）中的一个或多个。可以提供柔性电路（201），其包括主体（202）以及一个或多个传感器部件挠曲部(210-212’)。所述一个或多个传感器部件挠曲部可以从主体（202）延伸并联接到所述一个或多个传感器部件中的传感器部件(104，105，105’)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于振动仪表的改进的电气配置
下面描述的实施例涉及振动仪表，且更具体地涉及用于振动仪表的改进电气配置。
技术介绍
振动传感器(例如振动密度仪表和Coriolis流量仪表)是众所周知的，并且被用于管道中材料的质量流量和其它信息。。仪表包括传感器组件和电子器件部分。在传感器组件内的材料可以是流动的或者静止的。每种类型的传感器可以具有独特的特性，仪表必须对其考虑从而实现最佳性能。在全部属于J.E.Smith等人的美国专利4，109，524、美国专利4，491，025和Re.31，450中公开了示例性Coriolis流量仪表。这些流量仪表具有直或者弯曲配置的一个或者多个管道。在Coriolis质量流量仪表中的管道配置均具有一组自然振动模式，该自然振动模式可以是简单弯曲、扭转或者藕联类型。管道均能够被驱动以在优选模式下振荡。图1示出了现有技术的传感器组件10。传感器组件10通常地与仪表电子器件20电气通信以形成振动仪表5。虽然传感器组件10在下面描述为包括Coriolis流量仪表的一部分，但应理解的是，传感器组件10可以正如另外类型的振动仪表一样容易使用。传感器组件10接收流动流体，然而，振动仪表的传感器组件不必限于经受测试的流体是流动的这种结构。因此，传感器组件10可包括在其中液体不流动的振动密度仪表的振动部分、超声波流量仪表的感测部分、磁容积流量仪表的感测部分等等。所述仪表电子器件可以连接到传感器组件10以测量流动材料的一个或多个特性，像是例如密度、质量流速、体积流速、总质量流量、温度和其它信息。所述传感器组件的壳体15的前半部在图1中被移除以显示内部部件。传感器组件10包括一对歧管102和102’以及管道103A和103B。歧管102、102’被固定到管道103A和103B的相对端。管道103A和103B以基本上平行的方式从歧管向外延伸。当传感器组件10插入到运送流动材料的管线系统（未示出）中时，所述材料通过入口歧管102（在此处所述材料的总量被导引进入管道103A、103B）进入传感器组件10，流动通过管道103A、103B，并返回到出口歧管102’（所述材料在此处离开传感器组件10）中。传感器10可包括驱动器104。驱动器104被示为例如在驱动器104能够在驱动模式中振动管道103A、103B的位置中固定到管道103A、103B。驱动器104可以包括很多众所周知的设置之一，例如安装到管道103A的线圈和安装在管道103B上的相对的磁体。以交流电形式的驱动信号能够由仪表电子器件20提供（像是例如经由第一和第二电线引线110、111’），并且通过线圈以引起两个管道103A、103B围绕弯曲轴线W-W和W’–W’振荡。电线引线110和110’联接到驱动器104和第一印刷电路板（PCB）106。总体上，电线引线通过焊接联接到第一PCB106和驱动器104。第二组电线引线120和120’将所述第一PCB联接到第二PCB107。第二PCB107通过引线130与仪表电子器件电气通信。对于所示的驱动器104的现有技术的电气配置需要四个电线引线和两个PCB106和107，导致在离开传感器组件的壳体15之前的八个焊接接合处。传感器10还包括被固定到管道103A、103B的一对拾取传感器105、105’。根据实施例，拾取传感器105、105’可以是电磁检测器，例如产生表示管道103A、103B的速率和位置的传感器信号的拾取磁体和拾取线圈。例如，拾取传感器105、105’可以经由路径111、111’、112和112’（其在拾取传感器105、105’与第一PCB106之间提供电气通信路径）将拾取信号供应到仪表电子器件20。第二组电线引线121、121’、122和122’为所述拾取传感器105、105’在第一和第二PCB106和107之间提供电气通信。因此，所述电气配置在离开传感器组件的壳体15之前需要用于所述拾取传感器105、105’的总共十六个焊接接合处的八条电线引线。还示出了用于温度感测装置（如联接到所述第二PCB107的电阻温度检测器（RTD）（未示出））的电线引线113、113’。在一些现有技术的传感器组件中，所述电线引线也通过胶带114或一些其它附着装置被保持到所述壳体15，以限制所述引线无关于所述传感器组件的取向而运动。本领域的普通技术人员将会理解，管道103A、103B的运动与流动材料的某些特性（例如，质量流速和流动通过管道103A、103B的材料的密度）成比例。根据实施例，仪表电子器件从拾取传感器105、105’接收拾取信号。路径26能够提供允许一个或者多个仪表电子器件20与操作员交互的输入和输出装置。仪表电子器件20能够测量经受测试流体的一个或者多个特性，像是例如相位差、频率、时间延迟(相位差除以频率)、密度、质量流速、体积流速、总质量流量、温度、仪表验证和如在本领域中总体上已知的其它信息。例如，当材料从传感器组件10的进口侧上的连接管线流动到传感器组件10中时，其被导引通过管道103A、103B，并且通过传感器的出口侧离开传感器组件10。振动材料填充系统的自然振动模式由管道和管道内流动的材料的组合质量部分地限定。当没有通过传感器组件的流动时，由驱动器104施加到管道103A、103B的驱动力引起沿着管道103A、103B的所有点以相同的相位或者是小的“零偏移”振荡，所述零偏移是在零流量下测量的时间延迟。在材料开始流动通过传感器组件时，Coriolis力引起沿着管道的每个点具有不同的相位。例如，在传感器的进口端处的相位滞后于在居中驱动器位置处的相位，而在出口处的相位超前于在居中驱动器位置处的相位。在管道103A、103B上的拾取传感器105、105’产生表示管道103A、103B的运动的正弦信号。从拾取传感器105、105’输出的信号被处理以确定在拾取传感器105、105’之间的相位差。在两个或者更多拾取传感器105、105’之间的相位差与流动通过管道103A、103B的材料的质量流速成比例。能够通过将相位差乘以流量校准因子(FCF)确定材料的质量流速。在将流量仪表的传感器组件10安装到管线中之前，通过校准过程确定FCF。在校准过程中，流体以已知流速通过流动管道103A、103B并且在相位差和流速之间的关系被计算(即，FCF)。流量仪表5的传感器组件10随后通过将FCF乘以拾取传感器105、105’的相位差而确定流速。另外，在确定流速时能够考虑其它校准因子。部分地由于振动仪表以及尤其Coriolis流量仪表的高精确性，已经看到振动仪表在多种多样的产业中成功。然而，如上面提到的，与驱动器104和拾取传感器105、105’通信的传感器组件的电气配置需要过多数量的电线引线和焊接接合处。焊接接合处通常限制传感器组件能够处理的温度范围。此外，因为每个电线引线通常通过手工各个切割和焊接，传感器组件在传感器组件的彼此之间遭遇宽泛的变化性。现有技术的电气配置的另一个问题是，从第一PCB106到驱动器104和拾取传感器105、105’的电线引线受到经常导致过早失效的过量应变。如果单个的电线引线断裂，整个传感器组件10通常变为不可操作。下面描述的实施例克服了这些和其它问题，并且本领域中获得了进步。下面描述的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于振动仪表（50）的传感器组件（200），包括：一个或多个管道（103 A、103B）；一个或多个传感器部件，其包括联接到所述一个或多个管道（103 A、103B）的驱动器（104）、第一拾取传感器（105）、以及第二拾取传感器（105’）中的一个或多个；以及柔性电路（201），其包括：主体（202）；以及从主体（202）延伸并联接到所述一个或多个传感器部件中传感器部件(104, 105, 105’)的一个或多个传感器部件挠曲部(210‑212’)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于振动仪表（50）的传感器组件（200），包括：一个或多个管道（103A、103B）；一个或多个传感器部件，其包括联接到所述一个或多个管道（103A、103B）的驱动器（104）、第一拾取传感器（105）、以及第二拾取传感器（105’）中的一个或多个；以及柔性电路（201），其包括：主体（202）；从主体（202）延伸并联接到所述一个或多个传感器部件中的传感器部件(104,105,105’)的一个或多个扁平的传感器部件挠曲部(210-212’)；以及联接到所述至少一个传感器部件挠曲部的冗余挠曲部（350），其中所述传感器部件挠曲部的每个包括主电迹线(512A,512’A)和冗余电迹线(512B,512’B)，其中所述迹线(512A,512’A,512B,512’B)设置在至少两个柔性基板之间。2.如权利要求1所述的传感器组件（200），其中，所述传感器部件挠曲部中的每个包括适于接收传感器部件引脚（312、312’）的至少一部分的至少一个联接孔（330、330’）。3.如权利要求2所述的传感器组件（200），还包括应变缓解部（440），其联接到传感器部件挠曲部以使得联接到所述应变缓解部的挠曲部的一部分以及所述联接孔（330、330’）相对于彼此基本上保持固定。4.如权利要求3所述的传感器组件（200），其中，所述应变缓解部（440）联接到传感器部件（104,105,105’)。5.如权利要求4所述的传感器组件（200），其中，所述应变缓解部（440）包括与传感器部件（104,105,105’）的管道支架（405A）联接的板，而所述传感器部件挠曲部的至少一部分位于所述板和所述管道支架（405A）之间。6.如权利要求2所述的传感器组件（200），还包括接收在所述传感器部件挠曲部的所述联接孔（330,330’）的每个中的空心铆钉（331、331’）。7.如权利要求6所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：CA维尔巴赫，AL桑森，
申请(专利权)人：微动公司，
类型：发明
国别省市：美国;US